用归纳法学习几种测量仪器的读数方法
2016-04-21王陈军
王陈军
纵观近几年高考物理实验命题特点及命题趋势,多以一大带一小的形式,其中第一小题侧重考查基本实验仪器的读数或课本上要求的基本实验的实验原理、步骤的理解和实验数据的处理,而看似非常简单的测量工具的读数方法,实则困扰着许许多多的考生,因此而丢分者比比皆是,实在令人痛心。
笔者就考卷中出现概率较高且出错机会较多的游标卡尺、螺旋测微器、机械秒表等读数方法做了一番归纳,发现它们的读数方法可用一个通式表示,即被测值=整数+n×精度,具体情况如下。
1游标卡尺的读数方法
被测部分的长度=游标尺零刻线对应主尺上的整毫米数+n×精度,其中n为与主尺上的某条刻线对齐的游标尺上的那条刻度线的数值。
如图1所示,被测物体长度=36 mm+2×0.1 mm=36.2 mm
图1游标卡尺的读数2螺旋测微器的读数方法
被测部分的长度=固定套筒上露出的毫米数值(含0.5 mm)+n×精度,其中精度是0.01 mm,n为和固定套管的横刻线对齐的微分筒上刻线的数值(含估读数)。如图2所示,读数是(10 mm+29.6×0.01 mm)=10.296 mm。
图2螺旋测微器的读数3机械秒表的读数方法
被测时间=内圈短针转过分钟数(含半分钟)+外圈长针指示时间数值,而外圈长针指示时间等于长针转过小刻度数n×秒表精度。其中n外圈长针转过刻线的小格数。如图3所示,测量的时间是(90 s+98×0.1 s)=99.8 s。
图3机械秒表的读数不难发现,初中学过的托盘天平的读数方法也可以套用这个式子。把被测物体放在天平左盘里,物体的质量=天平右盘所加砝码总质量+游码指示质量数,而游码指示的质量数等于游码左边在标尺上指示的刻度数n(含估读数)×感量。就是说,把上式中的精度换成天平的感量,就成了被测质量=右盘砝码总质量+n×感量。